高速无人艇动目标避碰规划方法研究

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高速无人艇动目标避碰规划方法研究

摘要提出基于蚁群算法(ACA)实现高速无人艇对运动目标避碰规划的方法，该方法把避碰、路径最短和航迹跟踪等约束条件映射为目标函数，使得路径搜索过程快速高效。计算机仿真表明:该方法使高速无人艇能够较好的实现对运动目标的避碰;由此说明此项研究具有-定的可行性和有效性。
关键词高速无人艇;蚁群算法;避碰;动目标

2基于ACA的高速无人艇动目标避
碰规划
2. 1算法介绍
科学研究表明，自然界的蚂蚁群体是具有智能特点的，能够通过群体所释放出来的-种叫做信息素(pheromone)的物质，在没有任何视觉线索的情况下找到从食物源到蚁穴的最短路径。蚁群算法就是模拟自然界中真实蚁群的觅食行为而形成的-种模拟进化算法，并且该算法有-个统-的框架结构模型;其不仅具有很好的鲁棒性，良好的正反馈特性，而且具有并行分布计算的特点。因此，可以运用蚁群算法进行避碰路径的优化搜索。
2. 2算法设计
[3]
2. 2. 1规划子目标
在复杂的海洋环境中，-般情况下高速无人艇沿着全局路径规划器规划的路径运动，当前视声纳测到障碍物，就需要启动局部避碰规划器。局部规划器首先在前视声纳视域范围内选定-个空间点作为局部规划子目标，-般选择声纳全局规划的航程点作为规划子目标点。高速无人艇当前的位置作为局部避碰规划的起点，避碰规划就在该起点与规划子目标点之间进行。